Question

13．堿性硼化釩--空氣電池工作時反應為：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，室溫下用該電池為電源，用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，裝置如圖．當外電路中通過0.04mol電子時，乙裝置中溶液的體積為400mL．則下列說法正確的是（　　）

• A． 外電路中電子由a電極流向b電極
• B． 電極上生成氣體的體積為4.48L
• C． 乙裝置中溶液的pH為13
• D． VB₂電極發生的電極反應為：VB₂+11H₂O-22e^-=VB₂+2B₂O₃+22H⁺

Answer 1

分析 硼化釩-空氣燃料電池中，VB₂在負極失電子，氧氣在正極上得電子，電池總反應為：4VB₂+11O₂=4B₂O₃+2V₂O₅，則與負極相連的c為電解池的陰極，發生還原反應，與氧氣相連的b為陽極，氯離子失電子發生氧化反應，據此分析計算．

解答 解：A、外電路中電子由b電極流向a電極，故A錯誤；
B、狀況不知，無法求體積，故B錯誤；
C、惰性電極電解飽和氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，當外電路中通過0.04mol電子時，生成氫氧根離子的物質的量為：0.04mol，所以c（OH^-）=$\frac{0.04mol}{0.4L}$=0.1mol/L，所以溶液的pH為13，故C正確；
D、負極上是VB₂失電子發生氧化反應，則VB₂極發生的電極反應為：2VB₂+22OH^--22e^-=V₂O₅+2B₂O₃+11H₂O，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查原電池及其電解池的工作原理，題目難度不大，本題注意把握電極反應式的書寫，利用電子守恒計算．